[发明专利]一种纳米材料修饰层状钛铌酸钾及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种纳米材料修饰层状钛铌酸钾，其特征在于，其原料按重量份包括：离子交换产物0.1-4份，SDBS 0.01-0.5份，KMnO₄ 0.1-1份，去离子水10-50份；

其中，离子交换产物的原料包括前驱物与0.5-3mol/L的Mn(NO₃)₂溶液，前驱物与Mn(NO₃)₂溶液的重量体积比g：mL为1:400-800；

其中，前驱物的原料按重量份包括：K₂CO₃ 0.5-4份，TiO₂ 0.1-4份，Nb₂O₅ 0.1-5份；

制备所述纳米材料修饰层状钛铌酸钾的方法包括如下步骤：

S1、将K₂CO₃、TiO₂及Nb₂O₅混合后研磨均匀，于60-100℃干燥10-15h，送入马弗炉中于900-1300℃焙烧20-40h，取出研磨均匀，洗涤，干燥得前驱物；

S2、将前驱物分散在Mn(NO₃)₂溶液中，15-40℃下震荡搅拌，取出抽滤，洗涤，70-90℃烘干，研碎，得到离子交换产物；

S3、向离子交换产物中加入SDBS、KMnO₄及去离子水，然后送入聚四氟乙烯内胆的高压反应釜中搅拌1-4h，将高压反应釜放入烘箱内，设定恒温140-180℃反应10-15h，冷却至常温取出，离心，洗涤得到纳米材料修饰层状钛铌酸钾。

2.根据权利要求1所述的纳米材料修饰层状钛铌酸钾，其特征在于，其原料按重量份包括：离子交换产物0.5-2份，SDBS 0.05-0.2份，KMnO₄ 0.3-0.5份，去离子水18-22份；

其中，离子交换产物的原料包括前驱物与1-2mol/L的Mn(NO₃)₂溶液，前驱物与Mn(NO₃)₂溶液的重量体积比g：mL为1:500-600；

其中，前驱物的原料按重量份包括：K₂CO₃ 1-1.5份，TiO₂ 1.2-2份，Nb₂O₅ 2-3份。

3.根据权利要求1所述的纳米材料修饰层状钛铌酸钾，其特征在于，其原料按重量份包括：离子交换产物0.8-1.2份，SDBS 0.08-0.12份，KMnO₄ 0.35-0.46份，去离子水19-21份；

其中，离子交换产物的原料包括前驱物与1.6-1.8mol/L的Mn(NO₃)₂溶液，前驱物与Mn(NO₃)₂溶液的重量体积比g：mL为1:550-560；

其中，前驱物的原料按重量份包括：K₂CO₃ 1.2-1.4份，TiO₂ 1.5-1.6份，Nb₂O₅ 2.4-2.7份。

4.根据权利要求1所述的纳米材料修饰层状钛铌酸钾，其特征在于，在S1中，将K₂CO₃、TiO₂及Nb₂O₅混合后研磨均匀，于75-90℃干燥11-13h，送入马弗炉中于1000-1200℃焙烧20-26h，取出研磨均匀，洗涤，干燥得前驱物。

5.根据权利要求1所述的纳米材料修饰层状钛铌酸钾，其特征在于，在S2中，将Mn(NO₃)₂溶液分成等体积4-8份，将前驱物分散在一份Mn(NO₃)₂溶液中，15-40℃下震荡搅拌40-50h，静止10-15h后，更换Mn(NO₃)₂溶液，如此反复至用完Mn(NO₃)₂溶液，洗涤，70-90℃烘干，研碎，得到离子交换产物。